针对PM_(2.5)遥感估算模型的精度和时空适用性问题,利用珠三角地区2014年12月—2015年11月的MODIS气溶胶产品和同期气象数据,运用统计回归法、单因素优选法和地学技术,基于站点优选模型构建区域复合模型,并评估模型模拟精度。结果表明:(1)将PBLH和RH修正的PM_(2.5)-AOD回归模型与原始回归模型比较,得到PM_(2.5)站点优选模型,80%以上站点模型通过气象因子的修正,R2提高了4.81%~576%。(2)根据PM_(2.5)区域复合模型季节尺度的差异,研究区被划分为12(春)、6(夏)、6(秋)、7(冬)类分区,模型R2最高为0.711。(3)在季节尺度下,PM_(2.5)模拟值与监测值一致性良好,秋季数据组的相关性最佳,而春、夏两季模型的稳定性更优。综上,珠三角区域复合模型的预测效果优异,实用性强。

采用2001～2020年全球高精度PM_(2.5)卫星反演数据集，结合空间统计分析、地理探测器和时空地理加权模型(GTWR)等方法，探讨了长三角地区人口社会经济发展因素及气象因素对PM_(2.5)的影响程度及时空异质性。结果表明：(1) GTWR模型考虑了时间尺度，在拟合效果方面优于传统的全局回归(OLS)和地理加权回归(GWR)模型；(2)地理探测器的探测q值能较为准确的定量说明各驱动因素对PM_(2.5)的影响程度。在不同时期各因素q值呈现波动式变化，其中年末人口、公路货运量、年末用电量、气温的影响保持稳定增长趋势；(3)GTWR拟合结果显示，各因素对PM_(2.5)的影响均存在正负效应，其中年末人口和气温正向效应显著，而公路货运量、年末用电量和相对湿度负向效应显著，其余因素均存在不同程度的波动变化。此外回归系数的区域性变化特征表明各驱动因素具有明显的时空异质性。

【目的】用遥感技术估算陕西关中渭北地区的实际蒸散,并将估算的蒸散与参考作物蒸散进行比较。【方法】以陕西关中渭北地区2008-06-23和09-05的NOAA-18卫星遥感资料以及该地区的气象资料为供试数据,利用能量平衡单层模型,计算陕西关中渭北地区的潜热通量及蒸散,并将蒸散估计值与参考作物蒸散分布进行比较。【结果】能量平衡单层模型中参数的反演途径直接影响着蒸散的反演精度,蒸散与植被指数的分布具有高度的一致性,蒸散的变化与研究区域的土地利用密切相关。【结论】根据下垫面特征建立的、物理意义清楚的基于遥感和气象资料的能量平衡单层模型,更适合区域实际蒸散的估算。

提高净初级生产力(NPP)的估算精度,需要充分认识不同空间分辨率的遥感数据对NPP估算结果的影响差异,即NPP的空间尺度效应问题。本文借鉴了多种成熟的光能利用率NPP模型的优点,同时充分考虑了研究区生态环境的典型特点,建立了针对研究区域的基于光能利用率原理的植被净初级生产力遥感估算模型。选取了具有空间尺度代表性的4种遥感数据作为NPP遥感估算模型的输入参数,估算了4种空间分辨率的NPP模拟值,对比分析了这4种分辨率的土地覆盖类型空间格局的变化和NPP分布情况。结果表明:随着遥感数据空间分辨率的降低,NPP的模拟值呈逐渐增加的趋势,但其变化的程度差异较大。其中,分辨率由30m降低为1km时,NP...

【目的】棉花叶面积指数是反映作物生物量的重要参数,本文旨在运用遥感数据对这一参数进行估算,为叶面积指数的获取提供更方便快捷的估算模型。【方法】采用美国ASD公司FieldSpec?手持便携式光谱分析仪所获取的棉花冠层光谱反射率和从中等分辨率的遥感图像提取的植被指数,利用相关分析和回归分析方法,找出叶面积指数的最佳估算时相期和最佳遥感估算模型。【结果】棉花的整个生育期内,叶面积指数在时间曲线上呈现出波动变化,在始铃期棉花的叶面积指数达到峰值,据此规律通过提取该时期的遥感数据,得出棉花叶面积指数的遥感估算模型。【结论】棉花叶面积指数的最佳估算时相是盛花期和结铃期,各品种棉花叶面积指数的遥感估算模型...

以ＷｏｒｌｄｖｉｅＷ－２遥感影像作为数据源，对东洞庭湖湿地核心区域进行了ｌＡｉ估算研究。首先对典型的植被指数与叶面积指数（ｖｉ－ｌＡｉ）的相关性进行了分析；然后选择了７个与ｌＡｉ之间存在显著相关性的植被指数（Ｎｄｖｉ、ｒｖｉ、ｄｖｉ、ＳＡｖｉ、ＭＳＡｖｉ、ｅｖｉ、ｒｄｖｉ）作为ｖｉ－ｌＡｉ的模型因子，采用多回归模型与ｌＡｉ实测数据进行拟合分析，筛选出这回归模型的最优因子；然后利用实测数据作为检验样本，最终确立了以Ｎｄｖｉ为模型变量的指数模型是用于ｌＡｉ估测的最优模型，精度达到了７４．３４％。结果表明：本研究采用的多植被指数比较建立的湿地植被ｖｉ－ｌＡｉ反演模型，是可以比较准确获取湿地区域叶面积．．．

在大区域土壤侵蚀评价中,由于缺乏详细的降雨记录和侵蚀观测实验,USLE模型中植物管理因子的参数化非常困难。该研究提议采用多时相Landsat TM/ETM遥感图像和天气模拟相结合的方法来估算植物管理因子值。其中,采用线性光谱分解算法计算各类地面覆盖物的盖度,用以估算潜在土壤流失率;采用CLIGEN模型模拟历史降雨事件并计算降雨侵蚀指数的时间分布;最后使用正则化的降雨侵蚀指数加权平均潜在土壤流失率,获得植物管理因子的估算值。该研究方法在潮河上游流域进行了应用验证,计算各土地利用类型的植物管理因子值并对比分析,结果表明:其数值变化与土地利用分类定义的植被盖度非常一致,利用上述因子值进行土壤侵蚀评估...

论文以北京市沙河流域为研究区,选择1999—2007年不同季节典型日的TM/ETM+数据,辅助相关气象观测资料,以地表蒸散发遥感反演双层模型为基础,构建了估算沙河流域地表日蒸散发反演系统。该系统包括三部分:基于双层模型的蒸发比估算;日净辐射总量估算;基于蒸发比不变法的日蒸散发估算。模拟的典型日序列中,春季晴日流域日均蒸散发约为2.28 mm、夏季2.97 mm、秋季1.59 mm、冬季0.5 mm;以林地为主的流域上游山区日蒸散发普遍高于以居民地和农田为主的下游平原区,上下游春、秋、冬季空间差别较大,夏季较小。估算结果与贾贞贞等、徐自为等利用大孔径闪烁仪和涡动相关仪的观测值对比,相对误差介于0...

长三角城市群人口密度高，经济与科技发达，但庞大的能源耗费量使得区域大气环境承载力面临巨大压力。利用2015年1月至2022年5月近地层202个站点空气质量数据分析PM_(2.5)浓度时空分布特征与演变趋势，借助Hysplit模型确定污染物输送路线和潜在贡献区，基于此，探讨风和地形要素对污染物富集与扩散的作用。结果表明：(1)长三角城市群PM_(2.5)平均浓度为38.26μg/m~3,空间上具有西北高东南低，内陆高沿海低的特点。年均值超标(空气质量二级标准)站点数占26.24%和日均值存在超标的站点数比例高达92.08%,主要发生于冬季，说明区域空气质量改善仍面临严峻挑战；(2)生态优先的经济发展背景下，PM_(2.5)浓度年均值整体以4.07μg/(m~3·a)的速率呈显著的下降趋势，尤以合肥—滁州为中心和扬州—泰州—无锡—苏州—余杭(杭州)为主线的降幅最为显著，尤其是冬季降率高达6.10μg/(m~3·a),间接说明长三角主体应对环境污染的决心和力度；(3)长三角城市群PM_(2.5)浓度未达标天数占比对风速变化的响应非常值得关注，表现在风速大于4 m/s时，强劲的风可输送外源污染物至研究区，使其空气质量恶化，未达标(一级标准)天数占比随风速增加而升高；(4)冬季长三角城市群PM_(2.5)显著地受北向风输送环黄海区域和邯郸—济宁—枣庄—淮安西南部—滁州沿线人类排放的污染物影响。为此，建议长三角城市群依托经济与科技优势进行跨区域生态补偿，降低潜在贡献源区的污染物排放量和强度，提升长三角城市群的生态宜居性。

净初级生产力(NPP)是衡量碳循环、指导土地利用、评估生态安全、指示环境变化、反映粮食安全等的重要参量,其估算受模型构建机理和生态系统关键地表参数输入的影响。近年来,随着遥感数据的不断丰富和遥感处理技术的快速发展,集成遥感数据的NPP估算模型相较于仅采用气候、土壤等传统观测数据的非遥感模型,在分析时空异质性等方面的优势日益凸显。本文基于Web of Science和CNKI两大数据库,采用文献统计分析方法,系统回顾NPP研究概况及国内外集成遥感数据的NPP估算模型的近期进展;并将集成遥感数据进行NPP估算的模型分为统计模型、光能利用率模型、过程模型及耦合模型四类;重点阐述了各类遥感估算模型的机理、差异性、适宜性及局限性;最后,在分析NPP遥感估算面临困境和科学挑战的基础上,从机理与影响因素、数据基础、参数反演、时空尺度拓展、软硬件支撑等方面对未来研究进行了展望。

【目的】光合作用是农作物产量和品质形成的基础,农作物光合参数的准确定量遥感反演不仅能够了解农作物的生长发育和有机物累积状况,还能为基于遥感的生态系统过程模型提供参考。为快速准确的估算光合特征参量,本研究综合原始光谱、3种传统光谱变换技术和4种模拟方法构建冬小麦3种光合参数的高光谱反演模型,探讨高光谱反演冬小麦光合参数的可行性,对比不同类别光谱和模拟方法的适用性。【方法】本研究基于氮肥施用条件冬小麦气体交换和高光谱田间试验,获取不同叶位叶片的最大净光合速率(Amax)、PSⅡ有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)、光化学猝灭系数(qP)和高光谱反射率,并对原始高光谱进行倒数、对数和一阶微分变换。根据3种光合参数和4种光谱的相关性分析结果,筛选显著性水平优于0.01的波段作为输入变量,采用偏最小二乘(PLS)、支持向量机(SVM)、多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)等方法建立冬小麦叶片光合参量反演模型,以建模和验证的决定系数(R~2)和均方根误差(RMSE)为依据,对不同模型的模拟精度进行比较分析。【结果】(1)3种光合参数和4种光谱的相关性分析结果表明,原始、倒数和对数光谱对3种光合参数(Amax、Fv′/Fm′和qP)的敏感谱区均集中在400—750 nm波谱区间,一阶导数光谱对3个光合参数的敏感谱区为470—560、630—700和700—770 nm波谱区间。(2)Amax、Fv′/Fm′和qP的最优反演模型组合分别为基于倒数光谱的MLR模型、基于一阶导数光谱的MLR模型和基于原始光谱的MLR模型。模型的建模R2分别为0.75、0.65和0.65,验证R2分别为0.73、0.59和0.44,表明基于高光谱模拟Amax和Fv′/Fm′切实可行,模拟qP的有效性需要进一步验证。(3)不同变换的光谱表现能力不同,以PLS模拟Amax为例,光谱的表现能力顺序为原始光谱>倒数光谱>对数光谱>一阶导数光谱。(4)不同模型的估算能力也存在明显差异,以基于原始光谱的Amax模拟为例,不同模型的估算能力顺序为MLR>PLS>ANN>SVM。【结论】通过对比分析4种光谱和4种模拟方法对3种冬小麦光合参数的高光谱反演结果发现,Amax和Fv′/Fm′可以很好通过高光谱进行模拟,而高光谱对qP解释能力偏低,有待进一步研究。高光谱信息对冬小麦光合参量具有较强的敏感性,同时受光谱类型和模拟方法的影响,可以用来监测冬小麦光合能力的动态变化,为把握农作物生长状况提供依据。

作物叶片氮含量的快速估算对于及时了解作物长势、病虫害监测以及产量评估具有重要意义。该文以经济作物生姜为研究对象,获取了2015年4月-9月不同品种、不同生育期和不同氮肥梯度下生姜叶片的高光谱和氮含量数据,对比分析了比值植被指数、归一化植被指数、植被指数组合形式对生姜叶片氮含量的估算效果。在此基础上,基于波段组合算法,筛选出了生姜叶片氮含量的敏感波段,并构建了两个新型光谱指数NDSI_((754,713))和RSI_((754,713))。结果表明,所选择的植被指数中,MCARI(705,750)/OSAVI(705,750)对生姜叶片氮含量估算效果最好,模型精度R~2、RMSE和RE分别为0.73、0.27、11.64%;利用波段组合算法构建的归一化光谱指数NDSI(754,713)对生姜叶片氮含量估算效果要优于MCARI(705,750)/OSAVI(705,750),模型估算精度R~2达0.83,使用的敏感波段713 nm与754 nm均位于植被的"红边"区域。对所建模型进行验证,叶片氮含量的预测值和实测值具有较好的一致性,验证样本R~2为0.78,RMSE为0.20,RE为9.81%。上述分析结果可为农业管理部门及时掌握生姜长势信息、制定施肥策略提供技术支持。

净初级生产力(NPP)是衡量碳循环、指导土地利用、评估生态安全、指示环境变化、反映粮食安全等的重要参量,其估算受模型构建机理和生态系统关键地表参数输入的影响。近年来,随着遥感数据的不断丰富和遥感处理技术的快速发展,集成遥感数据的NPP估算模型相较于仅采用气候、土壤等传统观测数据的非遥感模型,在分析时空异质性等方面的优势日益凸显。本文基于Web of Science和CNKI两大数据库,采用文献统计分析方法,系统回顾NPP研究概况及国内外集成遥感数据的NPP估算模型的近期进展;并将集成遥感数据进行NPP估算

受人为和气候变化的影响，草地退化、沙化的现象愈发严重，对草地的监测和保护亦变得愈发重要。生物量是评价草地生态状况的重要指标之一，草地生物量的估算对草地资源管理、生态修复与保护都有着重要的意义。随着遥感技术的发展与植被机理模型的广泛应用，针对草地生物量的估算方法也不断发展，主要分为遥感反演和植被机理模型估算两种方法。本文系统地阐述了遥感反演中的经验回归方法和辐射传输模型，还有基于植被机理的作物生长模型和草地生长模型。此外，本文还介绍了在农业估产领域已经被广泛应用的数据同化技术，分析了在草地生物量同化估算过程中，遥感数据与机理模型存在的互补优势，提出了目前存在的问题和未来发展需求：在简化模型的同时，保证估算的稳定性和准确性并兼顾植被的机理性是未来草地生物量估算的研究重点。

作物叶片氮含量的快速估算对于及时了解作物长势、病虫害监测以及产量评估具有重要意义。该文以经济作物生姜为研究对象,获取了2015年4月-9月不同品种、不同生育期和不同氮肥梯度下生姜叶片的高光谱和氮含量数据,对比分析了比值植被指数、归一化植被指数、植被指数组合形式对生姜叶片氮含量的估算效果。在此基础上,基于波段组合算法,筛选出了生姜叶片氮含量的敏感波段,并构建了两个新型光谱指数NDSI_((754,713))和RSI_((754,713))。结果表明,所选择的植被指数中,MCARI(705,750)/OSAV